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一個(gè)由工業(yè)界和科研界的知名機構組成的德國研究聯(lián)盟已研發(fā)出可實(shí)現智能高分辨率LED前照燈的基礎解決方案，這將顯著(zhù)改善自適應前照燈系統。該項目的演示模型由項目總負責人歐司朗公司與項目合作伙伴戴姆勒公司、弗勞恩霍夫應用研究促進(jìn)協(xié)會(huì )、Hella公司和英飛凌公司共同研發(fā)。演示模型的兩只前照燈分別包含三個(gè)LED光源，每個(gè)LED光源各有1024個(gè)可單獨控制的光點(diǎn)（像素點(diǎn)）。這意味著(zhù)前照燈可以針對相應的交通狀況，十分精確地進(jìn)行自適應調節，確保時(shí)刻提供最優(yōu)照明條件，且不會(huì )造成其他駕駛員炫目。同時(shí)，它能根據每個(gè)轉彎路段的實(shí)際情況自適應調節燈光，從而消除周邊黑暗區域。在車(chē)載傳感器的輔助下，此款前照燈還可以分析周?chē)h(huán)境，照亮來(lái)車(chē)，這樣一來(lái)，不僅駕駛員能更加清楚地注意到來(lái)往車(chē)輛。而且，由于光束不會(huì )直照來(lái)車(chē)駕駛員的頭部，對方駕駛員也能安然行駛，不會(huì )因前照燈而產(chǎn)生眩目感。得益于此，在鄉間道路上行駛時(shí)，車(chē)輛駕駛員再也不必將這種前照燈的燈光調暗。 這個(gè)項目由德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）出資，歷時(shí)三年半，現已成功研制出前照燈演示模型并完成實(shí)地測試。在此之前，市場(chǎng)上現有的自適應前照燈系統是在前照燈內并排重疊安裝多個(gè)LED元件。還需要其他電子元件來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉各個(gè)光段。由于前照燈內部空間有限，光段數量受到限制。在這個(gè)項目中，歐司朗光電半導體、英飛凌和弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所（IZM）共同研制出具備1024個(gè)可單獨控制的像素點(diǎn)的創(chuàng )新LED芯片。新的解決方案將LED電子激活功能集成到芯片內，從而大大提高了分辨率，同時(shí)仍可滿(mǎn)足有限空間的要求。項目第二階段，歐司朗特種照明業(yè)務(wù)部針對這種創(chuàng )新高分辨率智能汽車(chē)照明解決方案，研制出一種LED模塊。該模塊具有電子和導熱接口，可直接連接至汽車(chē)的電子系統。 現在，項目已成功證明這個(gè)系統的可行性；智能高分辨率前照燈將持續不斷地分析汽車(chē)行駛情況和天氣狀況：道路走向、汽車(chē)行駛速度、前方是否有來(lái)車(chē)，以及汽車(chē)與其他車(chē)輛之間的距離等。根據這些數據，可變自適應燈光分布功能可確保在各種情形下提供量身定制的照明。譬如，高速行駛中，光束射程將自動(dòng)加長(cháng)。在城市交通中，由于人行道和周邊區域的照明更好，燈光分布更廣以提升安全性。這些功能全部以電子元件實(shí)現，而未使用機械執行機構。有了無(wú)眩目遠光燈，駕駛員始終能在夜間獲得最佳照明，而不會(huì )對其他駕駛員造成不利影響。這顯然有利于提高汽車(chē)駕駛員的警覺(jué)性，從而大大有助于降低夜間駕駛的事故風(fēng)險。 歐司朗照明股份公司的首席技術(shù)官Stefan Kampmann表示，“現在，我們想在這種新型高分辨率LED光源的基礎上進(jìn)一步研發(fā)出量產(chǎn)化產(chǎn)品，我們認為它在前照燈中的應用前景非常廣闊�！� 英飛凌科技股份公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）研發(fā)了這顆創(chuàng )新LED芯片的智能驅動(dòng)電路。歸功于此，其1024個(gè)像素點(diǎn)中的每個(gè)都可以單獨控制。英飛凌的設計十分巧妙，可直接將智能驅動(dòng)電路與其上方的發(fā)光LED陣列相連接。技術(shù)挑戰在于既滿(mǎn)足這種設計的特殊要求，又支持LED驅動(dòng)電路的制造工藝。憑借智能驅動(dòng)電路及其廣博的汽車(chē)應用技術(shù)專(zhuān)長(cháng)，英飛凌鼎力支持前照燈系統朝著(zhù)高度創(chuàng )新且自適應的趨勢發(fā)展。 
Hella KGaA Hueck & Co根據戴姆勒公司提出的功能要求，明確了光源的主要技術(shù)要求。照明和電子領(lǐng)域的專(zhuān)家們?yōu)檎彰髂K研發(fā)了整個(gè)光學(xué)系統及其散熱概念，并制作出前照燈原型。它們極其高效且可產(chǎn)生十分均勻的光帶。此外每個(gè)像素點(diǎn)都可實(shí)現優(yōu)良的照明質(zhì)量。所以，僅使用電子元件就能產(chǎn)生不同光帶，而無(wú)需機械執行機構。這是朝著(zhù)照明行業(yè)數字化邁出的重要一步。Hella用這一研發(fā)成就踐行了其為自身設立的標準：攜手客戶(hù)研發(fā)創(chuàng )新照明系統，并且不僅以必要的精度和質(zhì)量實(shí)現量產(chǎn)，而且在技術(shù)上始終追求超前思維。 在這個(gè)研究項目中，戴姆勒股份公司規定了整個(gè)前照燈系統的功能要求和未來(lái)汽車(chē)屬性。以此為基礎，確定前照燈系統的組件和模塊屬性，包括根據未來(lái)的傳感器和汽車(chē)架構，計算出最佳燈光分布，并將這些信息發(fā)送給像素點(diǎn)前照燈。就未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)而言，能效是這些創(chuàng )新LED必須滿(mǎn)足的重要要求。戴姆勒公司制造一輛配備該智能LED前照燈的汽車(chē)在實(shí)際交通狀況下完成了現場(chǎng)試驗。 新款梅賽德斯-奔馳E級轎車(chē)采用了Hella提供的多束LED前照燈，每只燈內各有84個(gè)可單獨控制的歐司朗高性能LED。戴姆勒公司堅持不懈地研發(fā)具備更多更精密像素點(diǎn)的LED前照燈，不斷鞏固其在車(chē)燈領(lǐng)域的先驅地位。 在這個(gè)項目中，弗勞恩霍夫應用研究促進(jìn)協(xié)會(huì )為連接技術(shù)（LED 與 IC芯片間）和材料，以及檢測并隔離缺陷等方面做出卓著(zhù)貢獻。非凡的微型化連接技術(shù)鍛造出更加精細的結構，使產(chǎn)品呈現出極高分辨率。為了做到這一點(diǎn)，位于德國柏林的弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所（IZM）將歐司朗提供的1024像素點(diǎn)LED陣列，貼裝到英飛凌提供的有源驅動(dòng)電路上，后者可單獨控制每個(gè)像素點(diǎn)。這些芯片擁有極佳散熱性能，其貼裝方式可抵消微米級的高度誤差。 兩種不同的貼裝工藝通過(guò)了考察：采用海綿狀納米多孔金熱壓鍵合技術(shù)和采用高度可靠的金錫合金焊料回流焊接技術(shù)。結果證明，這兩種貼裝工藝都十分成功，能為隨后的LED工序提供成品率高且魯棒性好的接口。
高分辨率LED前照燈面臨的技術(shù)挑戰之一，是具備1024個(gè)可單獨控制像素點(diǎn)的芯片相對地尺寸較大。因為L(cháng)ED芯片尺寸越大，生產(chǎn)過(guò)程中像素點(diǎn)矩陣中的各個(gè)像素點(diǎn)發(fā)生故障或照度下降的風(fēng)險就越高。為了攻克這個(gè)難題，位于德國弗萊堡的弗勞恩霍夫應用固體物理研究所（IAF）研制出一種修復缺陷的新技術(shù)。這項技術(shù)基于紫外激光微機械加工工藝，可在生產(chǎn)過(guò)程中修復LED芯片內部的缺陷。其作用原理為：識別細微缺陷，并利用紫外激光小心翼翼地移除材料，消除缺陷或將之電隔離，同時(shí)確保激光不會(huì )因疏忽而造成新缺陷，即電流泄漏路徑。經(jīng)修復后，像素點(diǎn)將恢復完全照度，再次呈現均勻的“光帶”。 弗勞恩霍夫應用固體物理研究所（IAF）研制的這種激光微機械加工工藝，可帶來(lái)多重經(jīng)濟效益：一方面，它能在生產(chǎn)過(guò)程中消除缺陷，從而降低大尺寸LED芯片生產(chǎn)的報廢率和成本；另一方面，它還能延長(cháng)LED的平均使用壽命，這是一個(gè)重要的競爭優(yōu)勢，且可提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。 μAFS項目得到了德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）的資助，資助編號為13N12510。該項目于2013年2月啟動(dòng)，到2016年9月結束。項目合作伙伴已達成目標：研制出智能照明解決方案，為具備附加道路安全功能的新型高能效LED前照燈奠定技術(shù)基礎。在此基礎上，可以研發(fā)出自適應前照燈系統（AFS），為駕駛員、行人及其他交通參與者創(chuàng )造更加安全的道路環(huán)境。 |
